(57)【要約】  本発明は、ワークの分割切断を行う回転分割ホイールを備える分割機に関し、また、このタイプの分割機のワーク位置決め装置に関する。分割機は、分割ホイール及び該分割ホイールを駆動する駆動モーターと、ワークをクランプするクランプ装置と、１つ又は２つの直線方向に沿って及び更には１つ又は２つの回転軸の周りでワークを機械的に位置決めする手段と、位置決めされたワークの分割切断を、分割ホイールを用いて行うために、分割ホイールをワーク上に設置する移動機構とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転切断ホイール（２２）を用いてワーク（８０）を加工する切断機（１０）であって、
切断ホイール（２２）及び該切断ホイール（２２）を駆動する駆動モーターと、
加工されるワーク（８０）を固定し、ｘｚ平面を規定するワークテーブル（３２）と、
前記切断ホイール（２２）による分離切断（２２）に向けて、前記切断ホイール（２２）に対して前記ｘｚ平面における第１の方向に前記ワーク（８０）を位置決めするために、前記ワーク（８０）と前記切断ホイール（２２）との相対移動を前記ｘｚ平面における前記第１の方向にもたらす第１の移動手段（３４）と、
前記ワーク（８０）をクランプするクランプ手段（７０）と、分離切断の実行の前又は合間に、前記クランプ手段（７０）にクランプされる前記ワーク（８０）を第１の回転軸（Ｄ）の周りに回転可能に位置決めする第１の機械的回転手段（５２）とを備えるワーク位置決め装置（５０）と、
前記切断ホイール（２２）を用いて前記ワーク（８０）の分離切断を実行するために、前記ｘｚ平面に対して垂直のｙ方向において、前記切断ホイール（２２）を前記ワーク（８０）上に設置する昇降機構（２６）と、
を備える、切断機。
【請求項２】
請求項１に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、分離切断の実行の前又は合間に、前記クランプ装置（７０）にクランプされる前記ワーク（８０）を第２の回転軸（Ｅ）の周りに回転可能に位置決めする第２の機械的回転手段（５６）を備える、切断機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の切断機（１０）であって、前記第１の回転軸（Ｄ）は、前記ｘｚ平面に対して垂直であり、及び／又は、前記第２の回転軸（Ｅ）は、前記ｘｚ平面に対して平行である、切断機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記第１の機械的回転手段（５２）及び／又は第２の機械的回転手段（５６）は、前記ワークを、前記第１の回転軸（Ｄ）及び第２の回転軸（Ｅ）の周りにそれぞれ少なくとも９０度回転させる、切断機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記切断ホイール（２２）による分離切断（２２）に向けて、前記切断ホイール（２２）に対して前記ｘｚ平面における前記第１の方向及び第２の方向に前記ワーク（８０）を位置決めするために、前記ワーク（８０）と前記切断ホイール（２２）との相対移動を、前記第１の方向に対して垂直の前記ｘｚ平面における前記第２の方向にもたらす第２の移動手段（３６）を更に備える、切断機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、前記ワークテーブル（３２）に解除可能にクランプ可能である、切断機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、ステッピングモーター（１０２、１３２）と、該ステッピングモーター（１０２、１３２）によって駆動されるウォームギア（１０６、１０８、１４４、１４６）とを備え、前記クランプ装置（７０）にクランプされる前記ワーク（８０）を、前記第１の回転軸（Ｄ）及び／又は第２の回転軸（Ｅ）の周りに回転可能に位置決めする、切断機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、固定プレート（１１４）及び回転ハウジング（５１）を備え、前記固定プレート（１１４）は、前記ワークテーブル（３２）に解除可能にクランプ可能であり、前記回転ハウジング（５１）は、前記ワーク（８０）を前記第１の回転軸（Ｄ）の周りに回転可能に位置決めするように、前記固定プレート（１１４）の周りで回転するように取り付けられ、前記回転ハウジング（５１）は、特に前記第１のステッピングモーター（１０２）及び／又は第２のステッピングモーター（１３２）とともに前記固定プレート（１１４）の周りで回転する、切断機。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、前記ｘｚ平面に対して垂直の前記ｙ方向に関して柔軟に経路が定められる供給ライン（１６０）を備える、切断機。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、前記ワーク位置決め装置（５０）は、該ワーク位置決め装置（５０）に異なるクランプ手段（７０）を固定するように適合されたクイックチェンジ装置（６０）を備える、切断機。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、該切断機（１０）は、前記切断ホイール（２２）、前記ワークテーブル（３２）、前記ワーク位置決め装置（５０）、及び／又は前記柔軟に経路が定められる供給ライン（１６０）を収容し、作業空間（１４）を画定する、機械ハウジング（１２）を備え、該機械ハウジング（１２）は、分離切断の実行中、前記作業空間（１４）を閉鎖するとともに、分離切断の実行の前及び後に、前記ユーザーが前記ワーク位置決め装置（５０）及び前記ワーク（８０）にアクセスすることを可能にする、カバーフード（１６）を備える、切断機。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、該切断機（１０）は、前記第１の回転手段（５２）及び／又は第２の回転手段（５６）の制御が組み込まれたプログラム制御装置（４２）を備え、それにより、該プログラム制御装置（４２）は、分離切断の前及び合間に、前記第１の方向及び／又は第２の方向における相対移動と、前記ワーク（８０）の前記第１の回転軸（Ｄ）及び／又は第２の回転軸（Ｅ）の周りの回転とを自動的に制御し、前記ｘｚ平面における異なる位置において、前記ワーク（８０）の異なる回転位置で複数の分離切断を自動的に連続制御するようになっている、切断機。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、所望の分離切断を手動で設定することが可能であるように、前記第１の移動手段（３４）及び／又は第２の移動手段（３６）と、前記第１の機械的回転手段（５２）及び／又は第２の機械的回転手段（５６）とを手動で駆動するための１つ以上の手動制御要素（４４、１６２、１６４）を備える、切断機。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、所望の分離切断をプログラムするのに、それぞれの分離切断に向けて、前記ｘｚ平面における前記第１の方向及び／又は第２の方向において、並びに前記ワーク（８０）の第１の回転位置及び／又は第２の回転位置に関して、開始位置を、前記１つ以上の手動制御要素（４４、１６２、１６４）を用いて手動で設定して記憶し、関連する分離経路及び任意に更なる分離パラメーターを、数値として前記プログラム制御装置（４２）にプログラムする、切断機。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、該切断機（１０）は、分離切断の合間に前記切断ホイール（２２）の直径を自動的に又はユーザーリクエストに応じて測定するように適合された、前記切断ホイール（２２）の直径測定装置（４８）を備え、測定後に更に実行される分離切断の設定及び分離経路は、測定された直径の値に基づいて、前記プログラム制御装置（４２）によって自動的に調整される、切断機。
【請求項１６】
切断機（１０）、特に請求項１〜１５のいずれか１項に記載の切断機（１０）のワークテーブル（３２）に固定されるワーク位置決め装置（５０）であって、
該ワーク位置決め装置（５０）を前記切断機（１０）の前記ワークテーブル（３２）に強固にクランプする固定手段（１１４、１１６）と、
ワーク（８０）をクランプするクランプ手段（７０）と、
前記ワーク（８０）を手動でクランプし直すことなく、異なる回転位置における分離切断を行うために、分離切断の実行の前又は合間に、前記クランプ手段（７０）にクランプされる前記ワーク（８０）を第１の回転軸（Ｄ）の周りに回転可能に位置決めする第１の機械的回転手段（５２）と、
を備える、ワーク位置決め装置。
【請求項１７】
回転切断ホイール（２２）を用いてワークを加工する切断機（１０）、特に請求項１〜１５のいずれか１項に記載の切断機（１０）であって、
切断ホイール（２２）及び該切断ホイール（２２）を駆動する駆動モーターと、
前記ワーク（８０）をクランプするクランプ手段（７０）と、
１つ又は２つの並進方向（ｘ、ｚ）に沿って及び更には１つ又は２つの回転軸（Ｄ、Ｅ）の周りで前記ワーク（８０）を機械的に位置決めする手段（３４、３６、５２、５６）と、
位置決めされた前記ワーク（８０）の分離切断を、前記切断ホイール（２２）を用いて実行するために、前記切断ホイール（２２）を前記ワーク（８０）上に設置する昇降機構（２６）と、
を備える、切断機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの分離切断を行う回転切断ホイールを備える切断機に関し、また、そのような切断機のワーク位置決め装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  湿式研磨切断機等の切断機が、種々の分離タスクに用いられている。そのような切断機の例として、本出願人の（公序良俗違反につき、不掲載）切断機等の（公序良俗違反につき、不掲載）の装置があり、本明細書ではこれを参照する。【０００３】
そのような切断機の例示的な出願分野は、例えば自動車産業における、検査する試料からのサンプル部分の分離である。これにより、例えば、試料の異なる点における微小構造を選択的に検査することが可能である。このために、切断機を用いて試料からサンプル部分が切り出される。湿式切断プロセスにより、分離切断によって引き起こされる、後の試験面における微小構造上の損傷が低度に留まるように、サンプル部分を取り出すことが可能である。
【０００４】
多くの場合、試料からサンプル部分を切り離すには１回又は２回の分離切断で十分である。これらの場合、標準的なクランプ器具を用いて、切断機に試料を固定し、その後、分離切断を設定及び実行する。しかしながら、例えば自動車産業において、小型設計、重量、材料特性、製造プロセス等の観点でのコンポーネントに対する要件が増大し続けていることと、同時に、コンポーネントの品質及び信頼性に対する要件が増大していることとにより、試験仕様は、より複雑かつより広範なものになってきている。その結果、例えば、コンポーネントに応じて、複数のサンプル部分、例えば５〜１０のサンプル部分を試料から取り出す分離タスクが発生する場合があり、したがって、それに応じた回数の分離切断が異なる角度位置において必要となる。
【０００５】
従来技術の切断機の欠点は、そうした複雑な分離タスクには、ユーザーの手動の介入が必要である場合があり、特に、試料又はワークを、場合によっては幾度も繰り返しクランプし直す必要がある場合があり、これは、煩雑で時間がかかるということである。このことが、本発明の出発点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、ユーザーの手動労力をほとんど伴わずに複雑な分離タスクを実行することを可能にする切断機を提供するという目的に基づく。
【０００７】
本発明の更なる目的は、異なる角度位置における分離切断を迅速かつ容易に行うことを可能にする切断機を提供することである。
【０００８】
本発明の更に別の目的は、既存の切断機を、向上した機能性により改良することを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項において規定される。
【００１０】
本発明によれば、試料等のワークの分離切断を行う切断ホイール、及び切断ホイールを駆動する駆動モーターを備える、ワークを加工する切断機が提供される。
【００１１】
切断機は、加工するワークを固定するワークテーブルを備え、ワークテーブルは、ｘｚ平面、例えば水平平面を規定する。
【００１２】
第１の移動手段は、切断ホイールを用いた分離切断に向けて、切断ホイールに対してｘｚ平面における第１の方向にワークを位置決めするために、ワークと切断ホイールとの相対移動をｘｚ平面における第１の方向にもたらすのに用いることができる。切断機に応じて、ワークテーブルの並進移動又は切断ホイールの並進移動によって、移動が行われ得る。
【００１３】
切断機は、ワークをクランプするクランプ手段を備えるワーク位置決め装置を更に備える。ワーク位置決め装置は、分離切断を行う前又は合間に、クランプ装置にクランプされるワークを、第１の回転軸Ｄの周りに回転させる及び回転可能に位置決めする第１の機械的回転手段を備える。
【００１４】
切断ホイールに対するワークの並進及び回転位置決めの後、切断ホイールを用いてワークの分離切断を行うために、切断ホイールは、昇降機構によって、ｘｚ平面に対して垂直のｙ方向においてワーク上に設置される。ワークの分離切断は、特に、切断ホイールの回転軸に対して垂直の前進方向において、回転切断ホイールをワークに導くことによって実行され、その間に、ワークにおいて研磨切断操作が行われる。切断ホイールによる分離切断は、特に、ワークの材料を研削又は研磨除去することによって行われる。したがって、切断機は、研磨切断機と称されることもある。切断ホイールは、例えば旋回動作によって、ワーク上に下降されることが好ましい。しかしながら、逆の運動様式も可能であり、切断ホイールをワークに接触させるために、ワークテーブルを、ｘｚ平面に対して垂直方向に切断ホイールに向かって動かすことも可能である。回転切断ホイールは、接近させて切断する間、切断ホイールの回転軸に対して垂直方向の平面に動かすことが好ましい。切断ホイールは、切断ホイールの回転軸に対して垂直方向の軸の周りには回転可能でないことが好ましい。切断ホイールの設置及び分離切断は、特に、昇降機構のｙ方向における動きのみによって実行され、ワークテーブルはその間、そうではなくｘｚ平面において静止状態に保持されることが更に好ましい。
【００１５】
したがって、有利には、ワークは、切断ホイールに対して並進することができるだけでなく、分離切断を実行するように回転位置決めすることもでき、これにより、異なる角度での分離切断を伴う複雑な分離タスクを実行することが可能である。異なる切断の設定は、自動的に及び任意にはワークをクランプし直すことなく行うことができる。複雑なワーク取出し命令のための労力を低減又は回避することができることが更に有利である。これにより、時間を削減することができ、手動の介入を低減することができる。クランプ器具の数を低減することができるが、それにもかかわらず、正確に位置決めされた分離切断を行うことが可能であることが更に有利である。さらに、故障のリスクを最小限に抑えることができる。
【００１６】
ワーク位置決め装置は、分離切断を行う前又は合間に、クランプ装置にクランプされるワークを第２の回転軸Ｅの周りに回転可能に位置決めする第２の機械的回転手段を更に備えることが好ましい。第２の回転軸は、第１の回転軸Ｄに対して横断方向、特に垂直方向にあることが好ましい。
【００１７】
これにより、位置決めの柔軟性及び自動化の程度が更に増し、処理時間を更に低減すること、並びに手動の介入の数及びクランプ器具の数を更に低減することが可能である。
【００１８】
第１の回転軸Ｄは、ワークテーブルのｘｚ平面に対して垂直であり、及び／又は、第２の回転軸Ｅは、ワークテーブルのｘｚ平面に対して平行であることが好ましい。
【００１９】
第１の機械的回転手段及び／又は第２の機械的回転手段は、ワークを、第１の回転軸及び第２の回転軸の周りにそれぞれ少なくとも９０度、最も好ましくは少なくとも１８０度回転させることが好ましい。１８０度＋両方向に１０度余剰回転する回転能が、大抵の分離タスクにとって十分であることがわかっている。
【００２０】
切断機は、切断ホイールによる分離切断に向けて、第１の方向及び第２の方向、すなわちｘｚ平面における両方向に、切断ホイールに対してワークを位置決めすることを可能にするために、ワークと切断ホイールとの間の相対移動を、第１の方向に対して横断方向、特に垂直方向のｘｚ平面における第２の方向にもたらす第２の移動手段を備えることが好ましい。このために、ワークテーブルは、ｘｚ平面における切断ホイールとワークとの２次元並進相対位置決めを達成するために、例えば、２次元ｘｚ並進機構を備えることができ、又は、ワークテーブルは、１つの方向ｘ又はｚに移動可能に構成され、切断ホイールは、この方向に対して垂直の第２の方向に移動することができる。
【００２１】
特に、ｘｚ平面における２次元移動性及び双方の軸Ｄ及びＥの周りの回転性がもたらされる場合、ワークは、切断ホイールに対する略全ての並進位置及び回転位置に自動的に位置決めすることができ、ユーザーの介入なしに及びワークをクランプし直すことなく、略全ての所望の分離切断を実行することができる。これは、手動作業時間及び処理時間の削減につながる。この場合、２軸がｘｚ平面における並進によって規定され、２軸が２つの回転軸Ｄ及びＥによって規定され、５番目の軸が設定方向ｙによって規定される、５軸切断機について述べることができる。
【００２２】
切断ホイールの設置又は分離切断の実行は、ｙ方向における昇降機構の動きによって達成されるが、分離切断を行う間、ワークは第１の回転軸及び／又は第２の回転軸の周りに回転しないことが好ましい。換言すれば、切断ホイールに対する、ｘ方向、ｙ方向、第１の回転軸周り、及び／又は第２の回転軸周りのワークの位置決めは、分離切断を行う前のワークの位置決めのためにのみ行われ、分離切断中には行われないことが好ましい。分離切断は、回転切断ホイールをワークに向かって及びワーク内に前進させる昇降機構を作動させることによってのみ行われることが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい一実施形態によれば、ワーク位置決め装置は、ワークテーブル上に、例えば、ワークテーブルに通常設けられるクランプ溝又は取付け溝に、解放可能にクランプ可能である。これには、既存の切断機にワーク位置決め装置を後付けすることができ、また、例えばメンテナンス又は清掃作業のためにワーク位置決め装置を取り外すことができるという利点がある。さらに、ワーク位置決め装置は、例えば、クランプ溝又は取付け溝における異なる位置に固定することもできる。それにもかかわらず、ワークは、ワーク位置決め装置に、安定的に低振動でクランプすることができる。
【００２４】
ワークは、特に、ワークテーブルによって規定される平面から突出し、したがって、切断ホイールがワーク上に設置される前、ワークテーブルと切断ホイールとの間の空間にクランプ状態で位置する。
【００２５】
ワーク位置決め装置は、クランプ装置にクランプされるワークを第１の回転軸及び／又は第２の回転軸の周りに回転可能に位置決めするために、それぞれのステッピングモーター及びステッピングモーターによって駆動されるウォーム駆動部を備えることが好ましい。したがって、第１の機械的回転手段及び／又は第２の機械的回転手段は、自己係止型に構成されることが好ましい。これにより、ワークが安定的に支持されることが確実になる。
【００２６】
本発明の好ましい一実施形態によれば、ワーク位置決め装置は、固定プレート及び回転ハウジングを備える。ワーク位置決め装置の固定プレートは、ワークテーブル、例えばクランプねじによって、ワークテーブルのクランプ溝又は取付け溝に解除可能にクランプされる。回転ハウジングは、固定プレートの周りの回転、第１の回転軸Ｄの周りのワークの回転位置決めのために取り付けられ、回転ハウジングは、固定プレートの周りに、特に、第１の機械的回転手段及び第２の機械的回転手段に対する第１のステッピングモーター及び／又は第２のステッピングモーターとともに回転する。換言すれば、第１の回転軸Ｄの周りの回転のためには、クランプされた固定プレートを除くワーク位置決め装置の略全体を回転させる。これにより、ワーク位置決め装置の安定的な構造及び正確な回転が可能になる。
【００２７】
ワーク位置決め装置は、ｘｚ平面に対して垂直のｙ方向に関して柔軟に経路が定められる電気供給ライン、例えば、エネルギーチェーンとも称されることがある柔軟なケーブルチェーンを有することが好ましい。
【００２８】
ワーク位置決め装置は、異なるクランプ手段をワーク位置決め装置に固定することができ、迅速かつ容易に交換することもできるように、クランプ手段に掛止することができるクイックチェンジ装置を備えることが好ましい。
【００２９】
切断機は、切断ホイール、ワークテーブル、ワーク位置決め装置、及び／又は柔軟に経路が定められる供給ラインを収容し、閉鎖可能な作業空間を画定する機械ハウジングを更に備えることが好ましい。このために、機械ハウジングは、分離切断を行う間、作業空間を閉鎖するが、分離切断を行う前及び後に、ユーザーがワーク位置決め装置及びワークにアクセスすることを可能にする、カバーフードを備える。したがって、切断機は、高度な安全性要件を満たし、切断ホイール及びワークの適切な冷却を保証するように、高い冷却剤圧力での作業を可能にすることが有利である。
【００３０】
分離機は、分離切断を自動的に制御するプログラム制御装置を備えることが好ましい。ワーク位置決め装置の制御及び第１の回転手段及び／又は第２の回転手段の制御は、切断機の既存のプログラム制御装置に組み込まれることが好ましい。それにより、プログラム制御装置は、分離切断の前及び合間に、第１の方向及び／又は第２の方向における相対移動、並びに第１の回転軸及び／又は第２の回転軸の周りのワークの回転を自動的に制御し、プログラム制御装置は、ｘｚ平面における異なる位置及びワークの異なる回転位置において、複数の分離切断を連続して自動的に制御することができるようになっている。
【００３１】
切断機は、所望の分離切断を手動で設定することが可能であるように、第１の移動手段及び／又は第２の移動手段、並びに第１の機械的回転手段及び／又は第２の機械的回転手段を手動で駆動する、１つ以上の手動制御ノブ、例えば、回転ノブ及び／又はいわゆるジョイスティックを備える制御盤を有することが更に好ましい。
【００３２】
所望の分離切断をプログラムするには、１つ以上の手動制御ノブ（複数の場合もある）を用いて、ｘｚ平面における第１の方向及び／又は第２の方向に、並びにワークの第１の回転位置及び／又は第２の回転位置に対して、開始位置を手動で設定し、それをプログラム制御装置に記憶することが特に可能である。関連する分離経路並びに任意に前進速度及び／又は断続的な前進等の更なる分離パラメーターを、プログラム制御装置に、数値又はチェックボックスとして、例えば制御盤を介してプログラムすることができる。
【００３３】
切断機は、切断ホイールの直径を、例えば、複数の分離切断を含む分離タスク中の各分離切断の前、又は分離切断の合間のユーザーリクエストに基づいて、自動的に測定する、切断ホイールの直径測定装置を更に備えることが好ましい。この場合、プログラム制御装置は、複数の個々の分離切断を含む分離タスクの間でも切断ホイールの進行する摩耗を補償するために、それぞれの測定後に更に行われる分離切断のための事前に記憶された設定及び分離経路を、測定された直径の値に基づいて、自動的にオンラインで調整することができる。
【００３４】
本発明の主題は、例えば既存の切断機の後付け部品として切断機のワークテーブルに固定されるワーク位置決め装置でもある。したがって、ワーク位置決め装置は、
ワーク位置決め装置を切断機のワークテーブルに強固にクランプする固定手段と、
ワークをクランプするクランプ手段と、
ワークを手動でクランプし直すことなく、異なる回転位置において分離切断を行うために、分離切断の実行の前又は合間に、クランプ手段にクランプされるワークを第１の回転軸Ｄの周りに回転可能に位置決めする第１の機械的回転手段、及び／又はクランプ装置にクランプされるワークを第２の回転軸Ｅの周りに回転可能に位置決めする第２の機械的回転手段と、
を備える。
【００３５】
したがって、本発明は、回転切断ホイールを用いてワークを加工する切断機であって、
切断ホイール及び切断ホイールを駆動する駆動モーターと、
ワークをクランプするクランプ手段と、
１つ又は２つの並進方向及び更には１つ又は２つの回転軸の周りにワークを機械的に位置決めする手段と、
切断ホイールを用いて位置決めされたワークの分離切断を実行するために、切断ホイールをワーク上に設置する昇降機構と、
を備える、切断機を提供する。
【００３６】
以下、本発明を、例示的な実施形態によって、図面を参照してより詳細に説明する。図面において、同じ及び同様の要素は、部分的に同じ参照符号で示されている。異なる例示的な実施形態の特徴を組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】【図１】本出願人の切断機である（公序良俗違反につき、不掲載）の斜視図である。【図２】本発明の例示的な一実施形態に係る切断機の部分斜視図である。【図３】ワーク位置決め装置を垂直軸Ｄの周りに回転させた、図２と同様の図である。【図４】図３の切断機の正面図である。【図５】クランプされたワークを伴う、図２と同様の図である。【図６】複雑な分離タスクとして実行される１２箇所の分離切断が示されている例示的なワークの斜視図である。【図７】切断機のワークテーブル上に取り付けられたワーク位置決め装置の斜視図である。【図８】ワーク位置決め装置の第１の機械的回転手段の部分的に透視図の平面図である。【図９】図８の線９−９に沿った垂直断面図である。【図１０】図９の線１０−１０に沿った断面図である。【図１１】ワーク位置決め装置の第２の機械的回転手段の部分的に透視図の底面図である。【図１２】図１１の第２の機械的回転手段の部分的に透視図の上面図である。【図１３】図１２の線１３−１３に沿った垂直断面図である。【図１４】図１３の線１４−１４に沿った断面図である。【図１５】ワーク位置決め装置の斜視図である。【図１６】クイックチェンジ装置の接続スピゴットを備える円筒形ワーク用のクランプ手段の斜視図である。【図１７】図１６のクランプ手段の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１は、切断機、より具体的には、図２〜図５に見られるように本発明を後付けすることができる本出願人のＢｒｉｌｌａｎｔ  ２７５湿式切断機を示している。
【００３９】
図１〜図５を参照すると、切断機１０は、作業空間１４を画定する機械ハウジング１２を備え、作業空間１４にアクセスするために、摺動式に移動可能なカバーフード１６によって作業空間１４を開閉することができる。切断ホイール２２は、作業空間１４内に配置され、この例では、機械ハウジング１２内に配置される駆動モーター（この図では示されていない）によって駆動されるコランダム製切断ホイール２２である。冷却剤ノズル２４により、分離切断の実行時の切断ホイール２２及びワークの適切な冷却をもたらす。切断ホイール２２は、ワーク上に設置し、所望の分離切断を行うために、この例では旋回機構として構成されている昇降機構２６によってｙ軸の方向に下降される。
【００４０】
作業空間１４内には、ワークテーブル３２が配置され、ワークテーブル３２は、ｘｚ移動手段３４、３６によってｘｚ平面において２次元に移動可能に取り付けられる。ワークテーブル３２のｘ方向及びｚ方向における機械的な移動の駆動、並びに切断ホイール２２のｙ方向における設置は、プログラム制御装置４２によって自動的に制御されるが、個々の分離切断の開始位置を手動で設定するためにジョイスティック４４を用いることも可能である。ジョイスティック４４を用いて、ワークテーブル３２をｘ方向及びｚ方向に手動で動かすことができる。タッチスクリーンディスプレイ４６を介して、数値、例えば、所望の切断経路又は切断深さを入力することができる。
【００４１】
各分離切断の前に、事前にプログラムされる分離切断に切断ホイール２２の漸進的な摩耗を自動的に算入するために、切断ホイール２２の実際の直径を、自動的に又はユーザーリクエストに基づいて、レーザー測定装置４８を用いて測定することが可能であり、それにより、実行されている分離タスク中の個々の分離切断間で、切断ホイール２２の摩耗を自動的に補償することができる。
【００４２】
ワークテーブル３２上には、クイックリリースプレート６０を支持するワーク位置決め装置５０がクランプされ、クイックリリースプレート６０はまた、クイックリリースラッチによって、加工されるワーク８０に対するクランプ手段７０を固定する。ワーク位置決め装置５０は、矢印５４で表されるように垂直の第１の回転軸Ｄの周りにワーク位置決め装置５０を回転させる第１の機械的回転手段５２を備える。さらに、ワーク位置決め装置５０は、矢印５８で表されるように第１の回転軸Ｄに対して垂直方向の水平の第２の回転軸Ｅの周りにクランプ手段７０を回転させる第２の機械的回転手段５６を備える。
【００４３】
したがって、クランプ手段７０にクランプされるワーク８０（図５）は、ワークテーブル３２によって、ワークテーブル３２を移動させることで、ワークテーブルのｘｚ平面における２つの方向ｘ及びｚに移動させることができ、さらに、ワーク位置決め装置５０によって、２つの軸Ｄ及びＥの周りに回転することができる。これにより、ワーク８０に多様な位置選択が与えられる。したがって、異なる角度及び異なる方向における複数の分離切断を含む複雑な分離タスクの場合でも、ユーザーの手動の介入の必要がなく、特に、ワーク８０をクランプし直すことなく、それぞれの分離切断を自動的に実行することが可能である。
【００４４】
図６は、例示的なワークとして、内燃機関のカムスリーブの形態の試料を示しており、ここでは、複雑な分離タスクとして、例えば、カムスリーブの異なる点における微小構造の検査を行うために、全部で１２箇所の分離切断ａ）〜ｌ）を実行する。本発明に係る切断機１０は、全１２箇所の分離切断ａ）〜ｌ）を、完全に自動的に、ワーク８０をクランプし直すことなく行うことが可能である。このために、カムスリーブ８０は、例えば、図５及び図７に示されているように、部分８２の領域において、クランプ手段７０にクランプされる。
【００４５】
図８〜図１０を参照すると、ワーク位置決め装置５０は、下側回転手段５２を備える。２相ステッピングモーター１０２は、モーターシャフト１０４を介してウォーム１０６を駆動し、ウォーム１０６はさらに、ウォームホイール１０８を駆動する。ウォームホイール１０８は、リングギア１１０の周りで回転する。上部プレート１１４がクランプ部材１１６によってワークテーブルの溝１１８にしっかりとクランプされ、それにより、ワーク位置決め装置５０は、ワークテーブル３２に強固にクランプされる。ウォームホイール１０８とリングギア１１０との間の係合により、ワーク位置決め装置５０全体は、その回転ハウジング５１とともに、ステッピングモーター１０２によって駆動されると、上部プレート１１４に対して回転軸Ｄの周りに回転する。
【００４６】
第２の回転手段５６（図１１〜図１４）は、ダブテールガイド１２０、１２１によって第１の回転手段５２に強固に接続される。
【００４７】
図１１〜図１４を参照すると、第２の回転手段５６は、モーターシャフト１３４を介してピニオン１３６を駆動する２相ステッピングモーター１３２を備える。ピニオン１３６は、中間ギア１３８及びピニオン１４０を介してウォームシャフト１４２を駆動する。ウォームシャフト１４２に取り付けられたウォーム１４４は、駆動プレート１４８に接続されるウォームギア１４６を駆動して、回転軸Ｅの周りに回転させる。
【００４８】
図１５〜図１７を参照すると、駆動プレート１４８には、クイックラッチレセプタクル１５２を有するクイックチェンジプレート６０が取り付けられている。クランプ手段７０は、クイックリリーススピゴット１５６を備える接続プレート１５４を有し、クイックリリーススピゴット１５６は、クイックラッチレセプタクル１５２に対して容易に掛止及び解除することができる。このようにして、関連するクランプ手段７０を用いて、異なるワークを容易かつ迅速に配置及び交換することが可能である。
【００４９】
第１の回転手段５２及び第２の回転手段５６の制御は、切断機１０のプログラム制御装置４２に組み込まれる。切断機１０の制御盤１６１は、ワークテーブル３２をｘｚ方向に駆動するためのジョイスティック４４を備え、それに加えて、第１の機械的回転手段５２及び第２の機械的回転手段５６を手動で駆動するのに用いることができる２つの回転ノブ１６２、１６４を備える。例えば、図６におけるカムスリーブ８０の分離タスクのような複雑な分離タスクは、手動制御要素４４、１６２、１６４を用いて、個々の分離切断を行う各開始位置を手動で設定することによってプログラムすることができる。次いで、プログラム制御装置４２は、手動設定位置を、各それぞれの分離切断を実行するそれぞれの開始位置として自動的に記憶する。また、分離切断の深さは、タッチスクリーンディスプレイ４６を介してプログラムすることができる。続いて、フード１６を閉鎖し、１２箇所の分離切断ａ）〜ｌ）を実行することを含む全分離タスクを完全に自動的に実行する。したがって、プログラム制御装置４２は、複数の分離ステップを一連でプログラムし、それらのステップを自動的に実行することを可能にする複数位置プロセスを含むが、プログラミングはステップごとに行ってもよい。
【００５０】
本発明に係る切断機は、ひいては５軸切断機１０と称することができる。ここでは、直線軸ｘ及びｚは、ワークテーブル３２の２次元変位を規定し、ｙ軸は、切断ホイール２２とワーク８０との間の設定方向を規定し、更なる軸Ｄ及びＥは、ｘｚ並進に加えてワーク８０を回転させる２つの回転軸を規定する。
【００５１】
上述の実施形態は、単に例示的なものであることが意図され、本発明は、それらの実施形態に限定されず、むしろ、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、多くの方法で変更することができることが、当業者には明らかとなる。さらに、切断機に関して開示されている全ての特徴は、ワーク位置決め装置に関して開示されているものともみなされ、またその反対も当てはまる。さらに、明細書、特許請求の範囲、図面その他に開示されているか否かにかかわらず、それらの特徴は、他の特徴とともに記載されている場合でも、本発明の本質的な構成要素を個々にも規定することが明らかとなる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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